Topik artikel ini adalah menghitung kanopi polikarbonat dengan tangan Anda sendiri. Kita harus belajar bagaimana menghitung parameter utama struktur yang terkait dengan kekuatan dan dimensinya. Jadi ayo pergi.
Apa yang kita hitung
Kita harus belajar cara menghitung:
- Ketebalan polikarbonat dan tinggi peti tergantung pada beban salju yang diharapkan per meter persegi.
- Dimensi penutup lengkung (yang dalam istilah geometri bermuara pada menghitung panjang busur).
Untuk mengklarifikasi: kami sedang mencari cara untuk menghitung busur untuk jari-jari dan sudut sektor yang diketahui, serta untuk kasus ketika kami hanya mengetahui jarak antara titik ekstrim permukaan lengkungan.
- Bagian pipa minimal dengan beban lentur yang diketahui.
Dalam urutan ini, kami akan melanjutkan.
Lathing dan ketebalan lapisan
Mari kita mulai dengan perhitungan beban salju.
Sebelum kami mengetahui cara menghitung kanopi polikarbonat, kami akan merumuskan beberapa asumsi yang menjadi dasar perhitungan.
- Data yang diberikan relevan untuk bahan berkualitas tinggi tanpa tanda-tanda kerusakan akibat radiasi ultraviolet. Polikarbonat tanpa filter UV menjadi rapuh setelah 2-3 tahun beroperasi di tempat terang.
- Kami sengaja mengabaikan stabilitas deformasi peti yang terbatas, menganggapnya sangat kuat.
Dan sekarang - meja yang akan membantu Anda memilih ketebalan polikarbonat dan tinggi peti yang optimal.
| Beban, kg/m2 | Dimensi sel peti dengan ketebalan polikarbonat, mm | |||
| 6 | 8 | 10 | 16 | |
| 100 | 1050x790 | 1200x900 | 1320x920 | 1250x950 |
| 900x900 | 950x950 | 1000x1000 | 1100x1100 | |
| 820x1030 | 900x1100 | 900x1150 | 950x1200 | |
| 160 | 880x660 | 1000x750 | 1050x750 | 1150x900 |
| 760x760 | 830x830 | 830x830 | 970x970 | |
| 700x860 | 750x900 | 750x950 | 850x1050 | |
| 200 | 800x600 | 850x650 | 950x700 | 1100x850 |
| 690x690 | 760x760 | 780x780 | 880x880 | |
| 620x780 | 650x850 | 700x850 | 750x950 | |
Lengkungan
Perhitungan dengan radius dan sektor
Bagaimana cara menghitung lengkungan kanopi jika kita mengetahui jari-jari lentur dan sektor busur?
Rumusnya akan terlihat seperti P=pi*r*n/180, di mana:
- P adalah panjang busur (dalam kasus kami, panjang lembaran polikarbonat atau pipa profil, yang akan menjadi elemen bingkai).
- pi adalah angka "pi" (dalam perhitungan yang tidak membutuhkan ketelitian yang sangat tinggi, biasanya diambil sama dengan 3,14).
- r adalah jari-jari busur.
- n adalah sudut busur dalam derajat.
Mari kita, sebagai contoh, menghitung dengan tangan kita sendiri panjang lengkungan kanopi dengan radius 2 meter dan sektor 35 derajat.
P \u003d 3,14 * 2 * 35 / 180 \u003d 1,22 meter.
Dalam proses kerja, situasi yang berlawanan sering muncul: perlu untuk menyesuaikan jari-jari dan sektor busur ke panjang lengkungan yang tetap. Alasannya jelas: harga polikarbonat cukup tinggi untuk meminimalkan jumlah limbah.
Jelas, dalam hal ini hasil kali sektor dan radius akan sama dengan P/pi*180.
Mari kita coba paskan lengkungan di bawah lembaran standar sepanjang 6 meter. 6/3.14*180=343.9 (dengan pembulatan). Selanjutnya - pemilihan nilai sederhana dengan kalkulator di tangan: misalnya, untuk sektor busur 180 derajat, Anda dapat mengambil radius sama dengan 343,9 / 180 \u003d 1,91 meter; dengan radius 2 meter, sektor tersebut akan sama dengan 343,9 / 2 \u003d 171,95 derajat.
Perhitungan dengan akord
Seperti apa perhitungan desain kanopi polikarbonat dengan lengkungan jika kita hanya memiliki informasi tentang jarak antara tepi lengkungan dan tingginya?
Dalam hal ini, yang disebut rumus Huygens diterapkan. Untuk menggunakannya, mari kita membagi akord yang menghubungkan ujung lengkungan menjadi dua secara mental, setelah itu kita menggambar garis tegak lurus dengan akord di tengah.
Rumusnya sendiri berbentuk Р=2l+1/3*(2l-L), di mana l adalah akord AM dan L adalah akord AB.
Penting: perhitungan memberikan hasil perkiraan. Kesalahan maksimum adalah 0,5%; semakin kecil sektor sudut lengkungan, semakin kecil kesalahannya.
Mari kita hitung panjang lengkungan untuk kasus ketika AB \u003d 2 m dan AM - 1,2 m.
P=2*1,2+1/3*(2*1,2-2)=2,4+1/3*0,4=2,533 meter.
Perhitungan bagian dengan beban lentur yang diketahui
Situasi kehidupan yang cukup: bagian dari kanopi adalah pelindung dengan panjang yang diketahui. Kami secara kasar dapat memperkirakan beban salju puncak di atasnya. Bagaimana cara memilih pipa profil dari penampang seperti itu untuk balok agar tidak bengkok di bawah beban?
Catatan! Kami sengaja tidak menyinggung cara menghitung beban kanopi. Penilaian beban salju dan angin adalah topik yang sepenuhnya mandiri untuk artikel terpisah.
Untuk menghitung, kita membutuhkan dua rumus:
- M = FL, di mana M adalah momen lentur, F adalah gaya yang diterapkan ke ujung tuas dalam kilogram (dalam kasus kami, berat salju pada pelindung), dan L adalah panjang tuas (panjang balok yang memikul beban dari salju, dari pengencang ujung ke ujung) dalam sentimeter.
- M/W=R, di mana W adalah momen resistensi dan R adalah kekuatan material.
Dan bagaimana tumpukan nilai yang tidak diketahui ini membantu kita?
Dengan sendirinya, tidak ada. Beberapa data referensi tidak ada untuk perhitungan.
| kualitas baja | Kekuatan (R), kgf/cm2 |
| St3 | 2100 |
| St4 | 2100 |
| St5 | 2300 |
| 14G2 | 2900 |
| 15GS | 2900 |
| 10G2S | 2900 |
| 10G2SD | 2900 |
| 15HSND | 2900 |
| 10HSND | 3400 |
Referensi: Baja St3, St4 dan St5 biasanya digunakan untuk pipa profesional.
Sekarang, berdasarkan data yang kami miliki, kami dapat menghitung momen tahanan lentur dari pipa profil. Ayo lakukan itu.
Misalkan 400 kilogram salju menumpuk di kanopi setinggi dua meter dengan tiga balok penyangga yang terbuat dari baja St3.Untuk menyederhanakan perhitungan, kami setuju bahwa seluruh beban berada di tepi pelindung. Jelas, beban pada setiap balok adalah 400/3=133,3 kg; dengan tuas dua meter, momen lentur akan sama dengan 133,3 * 200 \u003d 26660 kgf * cm.
Sekarang kita hitung momen hambatan W. Dari persamaan 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 (kekuatan baja) maka momen hambatan minimal harus 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12,7 cm3.
Bagaimana nilai momen hambatan membawa kita ke dimensi pipa? Melalui tabel bermacam-macam yang terdapat dalam GOST 8639-82 dan GOST 8645-68 yang mengatur dimensi pipa persegi dan berbentuk. Untuk setiap ukuran, mereka menunjukkan momen resistensi yang sesuai, dan untuk bagian persegi panjang - di sepanjang masing-masing sumbu.
Setelah memeriksa tabel, kami menemukan bahwa ukuran minimum pipa persegi dengan karakteristik yang diperlukan adalah 50x50x7,0 mm; persegi panjang (dengan orientasi vertikal sisi yang lebih besar) - 70x30x5,0 mm.
Kesimpulan
Kami berharap bahwa kami tidak membebani pembaca dengan banyak angka dan formula kering. Seperti biasa, informasi tambahan tentang cara menghitung dan mendesain kanopi polikarbonat dapat ditemukan di video di artikel ini. Semoga beruntung!
Apakah artikel itu membantu Anda?